大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課件系列-1

1、網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2011年年10月制作月制作網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2任課教師：黃慶鳳任課教師：黃慶鳳聯(lián)系方式：聯(lián)系方式子郵箱：電子郵箱：hqf- 網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心互動(dòng)：調(diào)查5/25/20223有沒(méi)有人沒(méi)有用過(guò)計(jì)算機(jī)哪個(gè)行業(yè)沒(méi)有計(jì)算機(jī)的影子你能想到的計(jì)算機(jī)的酷酷的應(yīng)用沒(méi)有做不到，只有想不到?jīng)]有做不到，只有想不到網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心計(jì)算技術(shù)和計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和科技的基石之一互動(dòng)：調(diào)查5/25/20224網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心思維性思維性 + 實(shí)踐性實(shí)踐性網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心章名章名學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)備注備注計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)4介紹調(diào)查問(wèn)卷介紹調(diào)查問(wèn)卷; 學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)團(tuán)

2、隊(duì)的組織組織計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用基礎(chǔ) 4網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與Internet 4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)4多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體技術(shù)基礎(chǔ)3復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1網(wǎng)上調(diào)查問(wèn)卷網(wǎng)上調(diào)查問(wèn)卷考試形式考試形式 : 平時(shí)成績(jī)平時(shí)成績(jī) 40% + 筆試筆試 60% (期末期末 閉卷閉卷)教學(xué)日歷教學(xué)日歷理論授課學(xué)時(shí)安排表理論授課學(xué)時(shí)安排表網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心一、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)一、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí) 驗(yàn)證性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2020學(xué)時(shí)（課內(nèi)）、學(xué)時(shí)（課內(nèi)）、2 2個(gè)個(gè)綜合大作業(yè)綜合大作業(yè)（課外）（課外） ，1 1個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)性大作業(yè)設(shè)計(jì)性大作業(yè)（課外）。（課外）。二、實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定二、實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定 平時(shí)表現(xiàn)平時(shí)表現(xiàn) + + 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

3、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 2020分分 + + 綜合大作業(yè)綜合大作業(yè)1010分分 + + 設(shè)計(jì)性大作業(yè)設(shè)計(jì)性大作業(yè)1010分分 三、實(shí)驗(yàn)的組織形式三、實(shí)驗(yàn)的組織形式以以實(shí)驗(yàn)小組實(shí)驗(yàn)小組（約（約6-86-8人）為學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)基礎(chǔ)人）為學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好的學(xué)生的積極性，要求相互幫助，共同進(jìn)步。好的學(xué)生的積極性，要求相互幫助，共同進(jìn)步。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)門戶網(wǎng)站地址大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)門戶網(wǎng)站地址:202.114.18.8提醒各班班長(zhǎng)到主校區(qū)提醒各班班長(zhǎng)到主校區(qū)(南南6樓樓)四樓實(shí)驗(yàn)室四樓實(shí)驗(yàn)室 領(lǐng)取學(xué)生的上機(jī)登錄帳號(hào)、密碼。領(lǐng)取學(xué)生的上機(jī)登錄帳號(hào)、密碼。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、內(nèi)容與安排實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、內(nèi)容與安排網(wǎng)絡(luò)與計(jì)

4、算中心第一章第一章 計(jì)算機(jī)概論計(jì)算機(jī)概論1.1 計(jì)算思維概述計(jì)算思維概述 1.2 計(jì)算機(jī)應(yīng)用案例計(jì)算機(jī)應(yīng)用案例1.3 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理8重點(diǎn)：重點(diǎn)：1. 1. 理解計(jì)算思維概念及計(jì)算思維案例理解計(jì)算思維概念及計(jì)算思維案例2. 2. 了解計(jì)算機(jī)發(fā)展史，掌握標(biāo)志性變遷了解計(jì)算機(jī)發(fā)展史，掌握標(biāo)志性變遷3. 3. 了解計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域了解計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域4 4、理解、理解0 0和和1 1，數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示，數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示5. 5. 掌握馮掌握馮諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心 Compu

5、tational thinking will be a fundamental skill used by everyone in the world by the middle of the 21st Century.1972 年。年。 第七位圖靈獎(jiǎng)第七位圖靈獎(jiǎng)(1972年年) 獲得者獲得者Jeannette M. WingJeannette M. Wing 周以真周以真卡內(nèi)基卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)教授梅隆大學(xué)教授 Edsger_Dijkstra: 我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習(xí)慣習(xí)慣,從而也將深刻的影響著我們的思維能力從而也將深刻的影響著我

6、們的思維能力.1.1 計(jì)算思維的提出計(jì)算思維的提出網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心10v科學(xué)方法科學(xué)方法 理論方法、實(shí)驗(yàn)方法、計(jì)算方法理論方法、實(shí)驗(yàn)方法、計(jì)算方法v科學(xué)思維科學(xué)思維 理論思維理論思維 實(shí)驗(yàn)思維實(shí)驗(yàn)思維 計(jì)算思維計(jì)算思維 運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類行為理解的涵蓋了計(jì)算機(jī)科統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類行為理解的涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。 本質(zhì)：抽象，自動(dòng)化本質(zhì)：抽象，自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)？計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)？u速度快速度快: 復(fù)雜的大型問(wèn)題的求解復(fù)雜的大型問(wèn)題的求解地球物理探測(cè)地球物理探測(cè)對(duì)天體演

7、變的研究對(duì)天體演變的研究對(duì)上億人口的社會(huì)學(xué)研究對(duì)上億人口的社會(huì)學(xué)研究2010年年11月月17日日“天河一號(hào)天河一號(hào)”二期系統(tǒng)（二期系統(tǒng)（4700萬(wàn)億次和萬(wàn)億次和2566萬(wàn)億次）萬(wàn)億次）1小時(shí)小時(shí):13億億*340；1天天:1臺(tái)雙核的高檔桌面電腦運(yùn)算臺(tái)雙核的高檔桌面電腦運(yùn)算620年以上。年以上。 日本的日本的“京京”u計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真:無(wú)法在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究無(wú)法在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究核武器爆炸核武器爆炸地震、洪水地震、洪水恐怖襲擊等災(zāi)害性事件恐怖襲擊等災(zāi)害性事件網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心v用四個(gè)字來(lái)概括：用四個(gè)字來(lái)概括： 抽象、算法抽象、算法v用八個(gè)字來(lái)概括：用八個(gè)字來(lái)概括： 合理抽象、高效

8、算法合理抽象、高效算法網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心v 考慮這些日常中的事例： 當(dāng)你去上學(xué)校時(shí)，會(huì)把需要的東西放進(jìn)背包-這就是預(yù)置和緩存。 當(dāng)你弄丟東西時(shí)，你會(huì)沿走過(guò)的路回尋-這就是回推。 在什么時(shí)候你停止租用照相機(jī)而為自己買一個(gè)呢？這就是在線算法。 在超市付賬時(shí)你應(yīng)當(dāng)去排哪個(gè)隊(duì)呢？這就是多服務(wù)器系統(tǒng)的性能模型。 為什么停電時(shí)你們家仍然在做午飯吃？這就是設(shè)計(jì)的冗余性。網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心計(jì)算思維能解決哪些問(wèn)題？v問(wèn)題是否可計(jì)算問(wèn)題是否可計(jì)算？不可計(jì)算的準(zhǔn)則：不可計(jì)算的準(zhǔn)則：1）永不停止）永不停止 2）時(shí)間太長(zhǎng)，效率太低）時(shí)間太長(zhǎng)，效率太低不可計(jì)算的問(wèn)題：不可計(jì)算的問(wèn)題：1）圖靈停機(jī)問(wèn)題）圖靈停機(jī)問(wèn)題 2）評(píng)價(jià)一個(gè)藝

9、術(shù)作品的好壞）評(píng)價(jià)一個(gè)藝術(shù)作品的好壞計(jì)算思維能解決計(jì)算思維能解決可計(jì)算的問(wèn)題可計(jì)算的問(wèn)題 網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心計(jì)算思維能解決哪些問(wèn)題？v問(wèn)題是否可計(jì)算問(wèn)題是否可計(jì)算？不可計(jì)算的準(zhǔn)則：不可計(jì)算的準(zhǔn)則：1）永不停止）永不停止 2）時(shí)間太長(zhǎng)，效率太低）時(shí)間太長(zhǎng)，效率太低不可計(jì)算的問(wèn)題：不可計(jì)算的問(wèn)題：1）圖靈停機(jī)問(wèn)題）圖靈停機(jī)問(wèn)題 2）評(píng)價(jià)一個(gè)藝術(shù)作品的好壞）評(píng)價(jià)一個(gè)藝術(shù)作品的好壞計(jì)算思維能解決計(jì)算思維能解決可計(jì)算的問(wèn)題可計(jì)算的問(wèn)題 網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心計(jì)算思維如何解決問(wèn)題u合理抽象合理抽象，即-建立有效的計(jì)算模型建立有效的計(jì)算模型u高效算法高效算法，即用計(jì)算的方法解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，即用計(jì)算的方法解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題p高效

10、？高效？時(shí)間復(fù)雜度時(shí)間復(fù)雜度空間復(fù)雜度空間復(fù)雜度p以空間換時(shí)間以空間換時(shí)間網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心17問(wèn)題可計(jì)算嗎？問(wèn)題可計(jì)算嗎？算法設(shè)計(jì)算法設(shè)計(jì)模型建立模型建立問(wèn)題抽象問(wèn)題抽象優(yōu)化算法優(yōu)化算法性能比較性能比較改用其它方法改用其它方法是否否否否否否網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心1.2計(jì)算機(jī)應(yīng)用案例-室內(nèi)裝潢網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心1.2計(jì)算機(jī)應(yīng)用案例-嵌入式網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心1.2計(jì)算機(jī)應(yīng)用案例-核爆炸探測(cè)器網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心 1.2 計(jì)算機(jī)應(yīng)用案例計(jì)算機(jī)應(yīng)用案例-生物計(jì)算生物計(jì)算AGCAAGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATA1.2 計(jì)算機(jī)

11、應(yīng)用案例計(jì)算機(jī)應(yīng)用案例網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三231.3.2、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示1.3.1、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換1.3.3、信息編碼、信息編碼網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三2401計(jì)算機(jī)世界的兩個(gè)基本色計(jì)算機(jī)世界的兩個(gè)基本色-信息表示的基礎(chǔ)信息表示的基礎(chǔ)簡(jiǎn)單的外在，深刻的內(nèi)涵簡(jiǎn)單的外在，深刻的內(nèi)涵邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算 與、或、非與、或、非算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算 +,-,+,-,，,編碼編碼 文字，圖片，聲音文字，圖片，聲音一切力量之源！一切力量之源！網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心帕斯卡發(fā)明帕斯卡發(fā)明人類有史以人類有史以來(lái)第一臺(tái)機(jī)來(lái)第一臺(tái)機(jī)械計(jì)算機(jī)械計(jì)算

12、機(jī)萊布尼茨改進(jìn)萊布尼茨改進(jìn)了帕斯卡的計(jì)了帕斯卡的計(jì)算機(jī)使之能夠算機(jī)使之能夠進(jìn)行連續(xù)運(yùn)算進(jìn)行連續(xù)運(yùn)算賓西法尼亞大賓西法尼亞大學(xué)教授莫契利學(xué)教授莫契利和?？颂匮兄坪桶？颂匮兄瞥晒Τ晒NIAC。馮馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)諾伊曼結(jié)構(gòu)1642167419461945-2011數(shù)制是十進(jìn)制數(shù)制是十進(jìn)制利用齒輪的不利用齒輪的不同位置表示不同位置表示不同的數(shù)值同的數(shù)值每一個(gè)齒輪有每一個(gè)齒輪有十格，小齒輪十格，小齒輪轉(zhuǎn)一圈大齒輪轉(zhuǎn)一圈大齒輪走一格走一格-實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)十位十進(jìn)制數(shù)十位十進(jìn)制數(shù) 數(shù)制是十進(jìn)制數(shù)制是十進(jìn)制 首次首次提出了提出了“二進(jìn)制二進(jìn)制”數(shù)的數(shù)的概念概念 “步進(jìn)輪步進(jìn)輪”的的裝置能夠連續(xù)裝置能夠連續(xù)重復(fù)地做加

13、法重復(fù)地做加法 數(shù)制是十進(jìn)制數(shù)制是十進(jìn)制 以電子管為元以電子管為元器件器件 運(yùn)算速度達(dá)到運(yùn)算速度達(dá)到每秒鐘每秒鐘5000次次加法加法 170平方米、平方米、30噸噸 計(jì)算機(jī)硬件由五個(gè)基計(jì)算機(jī)硬件由五個(gè)基本部分組成。本部分組成。 采用二進(jìn)制采用二進(jìn)制 存儲(chǔ)程序的思想，即存儲(chǔ)程序的思想，即程序和數(shù)據(jù)一樣，存程序和數(shù)據(jù)一樣，存放在存儲(chǔ)器中放在存儲(chǔ)器中 1950研制成研制成EDVACENIAC和和EDVAC的建造者的建造者均為均為莫契利和埃莫契利和?？颂乜颂?數(shù)制是二進(jìn)制數(shù)制是二進(jìn)制 以電子管為元以電子管為元器件器件 “存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序”結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 1次加法次加法/864微秒微秒 可靠、可生產(chǎn)可靠、可生

14、產(chǎn) 著名報(bào)告著名報(bào)告“關(guān)關(guān)于于EDVAC的的報(bào)報(bào)告草案告草案”在早期設(shè)計(jì)的計(jì)算裝置中在早期設(shè)計(jì)的計(jì)算裝置中, ,使用的并不是二進(jìn)制使用的并不是二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三26第第4 4代代 & & 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路 從從7070年開(kāi)始至現(xiàn)在年開(kāi)始至現(xiàn)在運(yùn)算速度每秒幾億次運(yùn)算速度每秒幾億次數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)管理科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)管理 從從6262年到年到7070年年運(yùn)算速度每秒運(yùn)算速度每秒40004000萬(wàn)次萬(wàn)次第第3 3代代 & & 中小規(guī)模集成電路中小規(guī)模集成電路操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)文字處理圖像處理

15、文字處理圖像處理第第2 2代代 & & 晶體管晶體管. .從從5656年到年到6262年年運(yùn)算速度每秒運(yùn)算速度每秒300300萬(wàn)次萬(wàn)次高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制第第1 1代代 & & 電子管電子管從從EDVACEDVAC到到19561956年年運(yùn)算速度每秒幾萬(wàn)次運(yùn)算速度每秒幾萬(wàn)次機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言科學(xué)應(yīng)用科學(xué)應(yīng)用計(jì)算機(jī)在中國(guó)計(jì)算機(jī)在中國(guó)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三27第第5 5代代 創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)生物計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī) 納米計(jì)算機(jī)納米計(jì)算機(jī) 量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī) 光計(jì)算機(jī)光計(jì)算機(jī) 超導(dǎo)計(jì)算機(jī)超導(dǎo)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心

16、2022年5月25日星期三28采用二進(jìn)制采用二進(jìn)制摒棄十進(jìn)制摒棄十進(jìn)制n運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單：兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)和、積運(yùn)算組合各有三種，運(yùn)運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單：兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)和、積運(yùn)算組合各有三種，運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，有利于簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高運(yùn)算速度。算規(guī)則簡(jiǎn)單，有利于簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高運(yùn)算速度。 n適合邏輯運(yùn)算：邏輯代數(shù)是邏輯運(yùn)算的理論依據(jù)，二進(jìn)制只適合邏輯運(yùn)算：邏輯代數(shù)是邏輯運(yùn)算的理論依據(jù)，二進(jìn)制只有兩個(gè)數(shù)碼，正好與邏輯代數(shù)中的有兩個(gè)數(shù)碼，正好與邏輯代數(shù)中的“真真”和和“假假”相吻合。相吻合。n技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單：計(jì)算機(jī)是由邏輯電路組成，邏輯電路通常只技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單：計(jì)算機(jī)是由邏輯電路組成，邏輯電路通常只有兩個(gè)狀態(tài)

17、，開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)，這兩種狀態(tài)正好可以用有兩個(gè)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)，這兩種狀態(tài)正好可以用“1”1”和和“0”0”表示。表示。 2022年5月25日星期三29減法運(yùn)算減法運(yùn)算加法運(yùn)算加法運(yùn)算0+0=00+1=11+0=11+1=100-0=01-0=10-1=11-1=0乘除法運(yùn)算可轉(zhuǎn)為多次加減法運(yùn)算來(lái)進(jìn)行乘除法運(yùn)算可轉(zhuǎn)為多次加減法運(yùn)算來(lái)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算10111 (23)10+) 10011 (19)10101010) 1001110111000 10-運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單1.3.1、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三300和和1與邏輯與邏

18、輯現(xiàn)實(shí)世界中處處體現(xiàn)邏輯現(xiàn)實(shí)世界中處處體現(xiàn)邏輯今天你吃了沒(méi)有？今天你吃了沒(méi)有？ 今年的寒假是不是要提前??？今年的寒假是不是要提前?。磕銈儼嘤袥](méi)有身高一米九以上的男生??？你們班有沒(méi)有身高一米九以上的男生啊？0 1真與假，對(duì)與錯(cuò)，是與否真與假，對(duì)與錯(cuò)，是與否二進(jìn)制邏輯運(yùn)算二進(jìn)制邏輯運(yùn)算2022年5月25日星期三31異或運(yùn)算異或運(yùn)算或運(yùn)算或運(yùn)算0 OR 0=00 OR 1=11 OR 0=11 OR 1=1NOT 0=1NOT 1=0邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算10111 AND) 10011 OR)1001110111101 11與運(yùn)算與運(yùn)算非運(yùn)算非運(yùn)算0 AND 0=00 AND 1=01 AND 0=01

19、 AND 1=10 XOR 0=00 XOR 1=11 XOR 0=11 XOR 1=0 100111.3.1、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換2022年5月25日星期三32R3.9kBAFV2V1FAB(a)(b)&FAB(c)FAB 01燈泡燈泡亮亮/ /滅滅0 1電壓電壓高高/ /低低與電路與電路或電路或電路非電路非電路UCC(+5V)R3.9kABFV1V2R3.9kBAFV2V1FAB(a)(b)FAB(c)1FABFA(a)FA(b)1FA(c)邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)與與或或非非電子線路電子線路0 0與與1 1 元器件容易實(shí)現(xiàn)元器件容易實(shí)現(xiàn)元器件容易實(shí)現(xiàn)元器件容易實(shí)現(xiàn)CPU

20、半加法器半加法器1.3.1、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三3320=121=222=4=2+223=2+2+224=2+2+2+25=32=2+2+26=64=2+2+2+. 萊布尼茲：萊布尼茲：1與與0，一切數(shù)字的神奇淵源，一切數(shù)字的神奇淵源德國(guó)德國(guó) 1674-17160和和1與數(shù)與數(shù)-計(jì)算思維：計(jì)算思維：復(fù)雜分解為簡(jiǎn)單之疊加復(fù)雜分解為簡(jiǎn)單之疊加任意一個(gè)自然數(shù)都可以用任意一個(gè)自然數(shù)都可以用0、1之和來(lái)表示之和來(lái)表示1.3.1、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三34十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制八或十六進(jìn)制八

21、或十六進(jìn)制1234561.3.1、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制與數(shù)制的轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三35十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)分如下兩部分轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)分如下兩部分轉(zhuǎn)換:1 1）整數(shù)部分轉(zhuǎn)換方法）整數(shù)部分轉(zhuǎn)換方法2 2）小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法）小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三36除除2 取余法取余法例：（例：（97）10 =（ ）2為了區(qū)別不同進(jìn)制的數(shù)，為了區(qū)別不同進(jìn)制的數(shù)，數(shù)值用括號(hào)括起來(lái)，數(shù)值用括號(hào)括起來(lái)，在右下角用一個(gè)腳標(biāo)表示進(jìn)制數(shù)。在右下角用一個(gè)腳標(biāo)表示進(jìn)制數(shù)。？1100001余數(shù)余數(shù)97248 1224 0212 026 023 021

22、120 1高位高位低位低位總結(jié)：總結(jié)：整數(shù)部整數(shù)部分轉(zhuǎn)換方法為：分轉(zhuǎn)換方法為：除除2 2 取余法。即取余法。即反復(fù)除反復(fù)除2 2 ，直到，直到商為商為 0 0，然后反，然后反向取余即可。向取余即可。網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三37例例:（0.8125）10 = ( )2乘乘2取整法取整法。即：。即：1.將小數(shù)乘將小數(shù)乘2后取其整數(shù)；后取其整數(shù)；2.將剩余的小數(shù)重復(fù)剛才的過(guò)將剩余的小數(shù)重復(fù)剛才的過(guò)程，直到剩余小數(shù)為程，直到剩余小數(shù)為0或做到或做到規(guī)定位數(shù)為止。規(guī)定位數(shù)為止。注意：先求得的整數(shù)為高位，注意：先求得的整數(shù)為高位，后求得的整數(shù)為低位。后求得的整數(shù)為低位。？0.11010.8

23、1252X1.6250 1整數(shù)整數(shù)0.62521.250 10.2520.5 00.521.0 1高位高位低位低位XXX網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年年5月月25日星期三日星期三38v十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)的方法知道了。那十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)的方法知道了。那么十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)或么十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)或者任意者任意(R)進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)的方法也就知道了。的方法也就知道了。v方法為：方法為：v整數(shù)部分轉(zhuǎn)化方法為：除整數(shù)部分轉(zhuǎn)化方法為：除R取余法。取余法。v小數(shù)部分的轉(zhuǎn)化方法為：乘小數(shù)部分的轉(zhuǎn)化方法為：乘R取整法。取整法。網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三39例如：十進(jìn)

24、制數(shù)向十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化例如：十進(jìn)制數(shù)向十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化（68.46）10整數(shù)部分的轉(zhuǎn)化整數(shù)部分的轉(zhuǎn)化小數(shù)部分的轉(zhuǎn)化小數(shù)部分的轉(zhuǎn)化= ( ? )16 ( 44.75C2 )16余數(shù)余數(shù)164 4160 4低位低位高位高位680.4616X7.36 7整數(shù)整數(shù)0.36165.76 50.761612.16 120.16162.56 2高位高位低位低位XXX0.56網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三40十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)0000810001081111910011192102210101012A3113311101113B4100441211001

25、4C51015513110115D61106614111016E71117715111117F16?十進(jìn)制數(shù)16所對(duì)應(yīng)的其他進(jìn)制數(shù)為多少？注意1，2，4，8所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)注意八進(jìn)制數(shù)7和十六進(jìn)制數(shù)F所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年年5月月25日星期三日星期三41v 數(shù)的數(shù)的加權(quán)系數(shù)表示法加權(quán)系數(shù)表示法舉例舉例: :(123.45)(123.45)1010 = 1 = 110102 2+ 2+ 210101 1+ 3+ 310100 0+ 4+ 41010-1-1+ 5+ 51010-2-2 (1101.01)(1101.01)2 2 = 1 = 12 23 3+ 1+ 12 22 2

26、+ 0+ 02 21 1+1+12 20 0+ 0+ 02 2-1-1+1+12 2-2-2 v R R進(jìn)制數(shù)的進(jìn)制數(shù)的加權(quán)系數(shù)表示法加權(quán)系數(shù)表示法: :(D)(D)r r = = = d= dn n-1-1r rn-1n-1+d+dn-2n-2r rn-2n-2+ + +d d0 0r r0 0 + + d d-1-1r r-1-1+ + +d d-m-mr r-m-m其中其中d di i為系數(shù)為系數(shù),r,ri i為權(quán)值為權(quán)值,r,r為基數(shù)為基數(shù)( (進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)),i),i為位置。為位置。1*nmiiird整數(shù)部分整數(shù)部分小數(shù)部分小數(shù)部分網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三42故，故，

27、R R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)的方法為：進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)的方法為： -加權(quán)系數(shù)法加權(quán)系數(shù)法(1101.01)2 =123+ 122+ 021+120+ 02-1+12-2=(13.25)10( 104.3534 )8 =182+ 081+480+ 38-1+58-2 + 38-3+48-4(68.46)10( 44.75C2 )16= 4161+4160+ 716-1+516-2 + 1216-3+216-4 (68.46)10網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三43(1 101 001 011.101 111)2 = ( )83151571513.57.00(11 0100 1011.1

28、011 11)2 = ( )16B43BC34B.BC.00001）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)舉例）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)舉例？2）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)舉例）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)舉例網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三44( 1 5 1 3 . 5 7 )8=( )2八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)的方法為：八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)的方法為： 每一位八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)分解成三位或四位每一位八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)分解成三位或四位二進(jìn)制數(shù)。注意一定要分足二進(jìn)制數(shù)。注意一定要分足3位或位或4位，不足時(shí)前面位，不足時(shí)前面補(bǔ)零。補(bǔ)零。( 3 4 B . B C )16=( )21101

29、001011101111.00?11 0100 1011 1011 1100?.00網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三451 1數(shù)值數(shù)據(jù)的機(jī)內(nèi)表示數(shù)值數(shù)據(jù)的機(jī)內(nèi)表示n“位位”（BitBit）：是計(jì)算機(jī)中最小的信息單位。）：是計(jì)算機(jī)中最小的信息單位。n“字節(jié)字節(jié)”（ByteByte）：是由相連）：是由相連8 8個(gè)位組成的信息存儲(chǔ)單位個(gè)位組成的信息存儲(chǔ)單位 n“字字”（WordWord）：對(duì)于）：對(duì)于CPUCPU字長(zhǎng)為字長(zhǎng)為3232的計(jì)算機(jī)（以下同），的計(jì)算機(jī)（以下同），是由相連是由相連4 4個(gè)字節(jié)（即個(gè)字節(jié)（即3232位）構(gòu)成的信息存儲(chǔ)單位。位）構(gòu)成的信息存儲(chǔ)單位。1.3.2、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)

30、中的表示、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三46 真值：帶符號(hào)位的二進(jìn)制數(shù)真值：帶符號(hào)位的二進(jìn)制數(shù) 如如: ( + 1001110 )2 、 ( - 1001110 )2 1.3.2、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三472 2整數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示整數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示 原原 碼碼 反反 碼碼 補(bǔ)補(bǔ) 碼碼1.3.2、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三48 規(guī)則：數(shù)值不變，符號(hào)規(guī)則：數(shù)值不變，符號(hào)“0”0”正，正，“1”1”負(fù)負(fù) 假定：機(jī)器字長(zhǎng)為假定：機(jī)器字長(zhǎng)為n n= +10

31、10110 X1原原= 01010110 = + 0.1010110 原原= 0.1010110 X1 = - 1010110 X1原原= 11010110 X2 = - 0.1010110 原原= 1.1010110 0 0的的原碼原碼表示有兩種形式：表示有兩種形式： +0+0原原 = = 0 000000000000000 -0-0原原 = = 1 100000000000000原碼原碼網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三49規(guī)則：規(guī)則： 正數(shù)同正數(shù)同原碼原碼。負(fù)數(shù)的反碼。負(fù)數(shù)的反碼 符號(hào)位為符號(hào)位為 1 1，數(shù)值部分，數(shù)值部分按位取反按位取反。= +1010110 X1反反= 010

32、10110 = + 0.1010110 反反= 0.1010110 X1 = - 1010110 X1反反= 10101001 X2 = - 0.1010110 X2反反= 1.01010010 0的的反碼反碼表示有兩種形式：表示有兩種形式： +0+0反反 = = 0 000000000000000 -0-0反反 = = 1 111111111111111反碼反碼的表示方法的表示方法網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三50規(guī)則：規(guī)則： 正數(shù)同正數(shù)同原碼原碼。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼 符號(hào)位為符號(hào)位為 1 1，數(shù)值部分，數(shù)值部分按位取反按位取反+1+1。= +1010110 X1補(bǔ)補(bǔ)= 010

33、10110 = + 0.1010110 補(bǔ)補(bǔ)= 0.1010110 X1 = - 1010110 X1補(bǔ)補(bǔ)= 10101010 X2 = - 0.1010110 X2補(bǔ)補(bǔ)= 1.01010100 0的的補(bǔ)碼補(bǔ)碼表示唯一：表示唯一： +0+0補(bǔ)補(bǔ) = 00000000= 00000000 -0 -0補(bǔ)補(bǔ) = 00000000= 00000000補(bǔ)碼補(bǔ)碼的表示方法的表示方法網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三51對(duì)時(shí)操作對(duì)時(shí)操作: :（假設(shè)將時(shí)針對(duì)為（假設(shè)將時(shí)針對(duì)為1 1時(shí)）時(shí)）u 一是將時(shí)針退一是將時(shí)針退 10-9=1 10-9=1 ； u 一是將時(shí)針向前撥一是將時(shí)針向前撥 10+3=131

34、0+3=13。這兩種方法都能對(duì)準(zhǔn)到這兩種方法都能對(duì)準(zhǔn)到1 1時(shí)。時(shí)。由此可以看出，減由此可以看出，減9 9和加和加3 3是等價(jià)的，就是說(shuō)是等價(jià)的，就是說(shuō)3 3是是(-9)(-9)對(duì)對(duì)1212的補(bǔ)碼，可以用數(shù)學(xué)公式表示：的補(bǔ)碼，可以用數(shù)學(xué)公式表示：-9-9+3 mod+3 mod1212結(jié)論：結(jié)論：負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼表示時(shí)負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼表示時(shí), ,可以把減法轉(zhuǎn)化為加法?？梢园褱p法轉(zhuǎn)化為加法。補(bǔ)碼補(bǔ)碼的舉例的舉例1網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三52用做加法代替做減法用做加法代替做減法 9-2=9+(-2)9-2=9+(-2)99補(bǔ)補(bǔ)=00001001=00001001-2-2補(bǔ)補(bǔ)=11111110=

35、1111111099補(bǔ)補(bǔ)+-2+-2補(bǔ)補(bǔ)= 00001001+ 11111110= 00001001+ 11111110結(jié)果結(jié)果: 超過(guò)超過(guò)8位，最高位丟失。位，最高位丟失。故故: 9補(bǔ)補(bǔ)+-2補(bǔ)補(bǔ)= 00000111 結(jié)果為結(jié)果為700001001+) 11111110000001111補(bǔ)碼補(bǔ)碼的舉例的舉例2網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三53正機(jī)器數(shù)正機(jī)器數(shù)：符號(hào)位用：符號(hào)位用0表示，數(shù)值表示，數(shù)值不變不變。X1原原= X1反反= X1補(bǔ)補(bǔ)符號(hào)位用符號(hào)位用 表示，數(shù)值表示，數(shù)值符號(hào)位用符號(hào)位用 表示，數(shù)值表示，數(shù)值符號(hào)位用符號(hào)位用 表示，數(shù)值表示，數(shù)值或或1.3.2、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中

36、的表示、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三54（1 1）字符編碼）字符編碼 計(jì)算機(jī)中使用最多的字符包括：計(jì)算機(jī)中使用最多的字符包括：十進(jìn)制數(shù)字十進(jìn)制數(shù)字 0 09 9大、小寫(xiě)英文字母大、小寫(xiě)英文字母A AZ Z和和a az z 常用的運(yùn)算符和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)常用的運(yùn)算符和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)ASCII 碼：碼：美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼 用低用低7位二進(jìn)制數(shù)對(duì)一種字符編碼，位二進(jìn)制數(shù)對(duì)一種字符編碼，最高位為最高位為0 0。 一共可對(duì)一共可對(duì)128種字符進(jìn)行編碼。種字符進(jìn)行編碼。1.3.3、信息編碼、信息編碼網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三550 1 2 3 4 5 6

37、789ABCDEF0 1 2 3 4 5 6 7控控制制字字符符（不不可可見(jiàn)見(jiàn)）數(shù)數(shù)字字字字符符普通字符普通字符大寫(xiě)大寫(xiě)英文英文字符字符小寫(xiě)小寫(xiě)英文英文字符字符空格空格 ASCII碼為碼為(32)100字符字符 ASCII碼為碼為(48)10A字符字符 ASCII碼為碼為(65)10a字符字符 ASCII碼為碼為(97)10回車回車 ASCII碼為碼為(13)101.3.3、信息編碼、信息編碼網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三56 ASCII 字符表0000010100111001011101110000NULDLESP0Pp0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC22BRbr

38、0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENGNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?OoDEL注：H 表示高 3 位，L 表示低 4 位。HL0 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 789ABCDEFA = (1000001)ASCII = ( )1065a = (1100001)ASCII = ( )1097表表1-41-41.3.3、信息

39、編碼、信息編碼網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三57（2 2）漢字編碼）漢字編碼 要想能在計(jì)算機(jī)中處理漢字，必須解決漢字的輸入編碼、存儲(chǔ)編碼、要想能在計(jì)算機(jī)中處理漢字，必須解決漢字的輸入編碼、存儲(chǔ)編碼、顯示和打印字符的編碼問(wèn)題。顯示和打印字符的編碼問(wèn)題。輸入碼是解決漢字輸入采用的編碼輸入碼是解決漢字輸入采用的編碼，如，如“國(guó)標(biāo)區(qū)位碼國(guó)標(biāo)區(qū)位碼”、“全拼全拼”、“五筆五筆”、“智能智能ABC”ABC”、“紫光華宇拼音紫光華宇拼音”等輸入編碼。等輸入編碼。我國(guó)在我國(guó)在19801980年制定了年制定了信息交換用漢字編碼字符集信息交換用漢字編碼字符集基本集基本集作為國(guó)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)家標(biāo)準(zhǔn)GB231

40、2-80GB2312-80編碼字符集，稱為編碼字符集，稱為國(guó)標(biāo)碼。國(guó)標(biāo)碼。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80GB2312-80中，每個(gè)漢字采用雙字節(jié)表示。中，每個(gè)漢字采用雙字節(jié)表示。1.3.3、信息編碼、信息編碼 -漢字編碼漢字編碼網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三58漢字國(guó)標(biāo)碼漢字國(guó)標(biāo)碼 采用兩個(gè)字節(jié)來(lái)編碼，每個(gè)字節(jié)采用兩個(gè)字節(jié)來(lái)編碼，每個(gè)字節(jié)使用低使用低7 7位，最高位為位，最高位為0 0。0XXXXXXX765432100XXXXXXX76543210第一個(gè)字節(jié)第一個(gè)字節(jié)第二個(gè)字節(jié)第二個(gè)字節(jié)01010110765432100101000076543210第一個(gè)字節(jié)第一個(gè)字節(jié)第二

41、個(gè)字節(jié)第二個(gè)字節(jié)例如：例如：“中中”的國(guó)標(biāo)碼如下：的國(guó)標(biāo)碼如下：其其16進(jìn)制表示為：進(jìn)制表示為：5650H1.3.3、信息編碼、信息編碼 -漢字編碼漢字編碼網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三59漢字機(jī)內(nèi)碼漢字機(jī)內(nèi)碼 如果將漢字國(guó)標(biāo)碼用于計(jì)算機(jī)內(nèi)如果將漢字國(guó)標(biāo)碼用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)傳輸，則漢字國(guó)標(biāo)碼的每個(gè)字節(jié)和標(biāo)準(zhǔn)部存儲(chǔ)傳輸，則漢字國(guó)標(biāo)碼的每個(gè)字節(jié)和標(biāo)準(zhǔn)ASCIIASCII碼就沒(méi)法區(qū)別了（每個(gè)字節(jié)均用低碼就沒(méi)法區(qū)別了（每個(gè)字節(jié)均用低7 7位來(lái)編位來(lái)編碼，最高位均為碼，最高位均為0 0）。）。1.3.3、信息編碼、信息編碼 -漢字編碼漢字編碼網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三600101

42、0110765432100101000076543210第一個(gè)字節(jié)第一個(gè)字節(jié)第二個(gè)字節(jié)第二個(gè)字節(jié)例如：例如：“中中”的國(guó)標(biāo)碼為：的國(guó)標(biāo)碼為：其其16進(jìn)制表示為：進(jìn)制表示為：5650H11010110765432101101000076543210第一個(gè)字節(jié)第一個(gè)字節(jié)第二個(gè)字節(jié)第二個(gè)字節(jié)則：則：“中中”的機(jī)內(nèi)碼如下：的機(jī)內(nèi)碼如下：其其16進(jìn)制表示為：進(jìn)制表示為：D6D0H1.3.3、信息編碼、信息編碼 -漢字編碼漢字編碼_ 漢字機(jī)內(nèi)碼漢字機(jī)內(nèi)碼網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三61v數(shù)制；數(shù)制；v位、字節(jié)、字、雙字；位、字節(jié)、字、雙字；v字長(zhǎng)；字長(zhǎng)；計(jì)算機(jī)中的單位計(jì)算機(jī)中的單位n 1 By

43、te（B）=8bit（b）n 1 kilobit（kB）=1024Bn 1 Megabit（MB）=1024KBn 1 Gigabit（GB）=1024MBn 1 Terabyte（T/TB）=1024GB 1.3節(jié)相關(guān)概念的回顧節(jié)相關(guān)概念的回顧網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三62計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理1.4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三63 n計(jì)算機(jī)是自動(dòng)化的信息處理裝置，計(jì)算機(jī)是自動(dòng)化的信息處理裝置，它采用了它采用了“存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序”工作原理。工作原理。這一原理是這一原理是194619

44、46年由美籍匈牙利數(shù)年由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮學(xué)家馮諾伊曼提出的，故稱為馮諾伊曼提出的，故稱為馮諾伊曼原理，其主要思想如下：諾伊曼原理，其主要思想如下：n計(jì)算機(jī)硬件由五個(gè)基本部分組成。計(jì)算機(jī)硬件由五個(gè)基本部分組成。n采用二進(jìn)制。采用二進(jìn)制。n存儲(chǔ)程序的思想，即程序和數(shù)據(jù)一存儲(chǔ)程序的思想，即程序和數(shù)據(jù)一樣，存放在存儲(chǔ)器中。樣，存放在存儲(chǔ)器中。1.4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三64數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流控制流控制流取數(shù)存數(shù)地址指令（控制器控制器運(yùn)算器運(yùn)算器輸出輸出設(shè)備設(shè)備輸入輸入設(shè)備設(shè)備程序+數(shù)據(jù)操作命令處理結(jié)果反饋信號(hào)響應(yīng)信號(hào)請(qǐng)求信號(hào)響應(yīng)信號(hào)

45、請(qǐng)求信號(hào)1.4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理2022年5月25日星期三651、指令、指令:是指計(jì)算機(jī)完成某個(gè)基本操作的命令。是指計(jì)算機(jī)完成某個(gè)基本操作的命令。2、指令系統(tǒng)、指令系統(tǒng):一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令的集合。一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令的集合。3、指令的執(zhí)行過(guò)程示意圖、指令的執(zhí)行過(guò)程示意圖:輸輸入入設(shè)設(shè)備備輸輸出出設(shè)設(shè)備備內(nèi)內(nèi)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器微微處處理理器器程程序序執(zhí)執(zhí)行行結(jié)結(jié)果果地地址址/ /指指令令/ /數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)控控制制命命令令控控制制命命令令1.4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三663 + 5

46、輸輸入入命命令令 33 55 +取取加加法法指指令令取取操操作作數(shù)數(shù)加法加法運(yùn)算運(yùn)算8存儲(chǔ)結(jié)果存儲(chǔ)結(jié)果輸輸出出命命令令 881.4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三67 軟件軟件 = 程序程序 + 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) + 文檔文檔系統(tǒng)系統(tǒng)軟件軟件應(yīng)用應(yīng)用軟件軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)程序語(yǔ)言處理系統(tǒng)程序語(yǔ)言處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)服務(wù)程序：檢查、診斷、排錯(cuò)服務(wù)程序：檢查、診斷、排錯(cuò)通用程序：如：通用程序：如：office 辦公程序等辦公程序等專用程序：用戶程序?qū)Ｓ贸绦颍河脩舫绦?.4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原

47、理網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三68打印機(jī)顯示器顯示屏/屏幕CD 驅(qū)動(dòng)器游戲桿鼠標(biāo)鍵盤控制臺(tái)單元軟盤驅(qū)動(dòng)器揚(yáng)聲器計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件1.4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三69PCI插槽插槽AGP插槽插槽CPU插槽插槽(主存主存)內(nèi)存內(nèi)存插槽插槽硬盤硬盤IDE插槽插槽軟盤軟盤IDE插槽插槽北橋芯片組北橋芯片組ROM南橋芯片組南橋芯片組USB接口組接口組游戲、聲游戲、聲音接口組音接口組并行、串行并行、串行接口組接口組主板的組成主板的組成電池電池主板主板1.4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中

48、心2022年5月25日星期三70PCI插槽插槽AGP插槽插槽CPU插槽插槽(主存主存RAM)內(nèi)存內(nèi)存插槽插槽硬盤硬盤IDE插槽插槽軟盤軟盤IDE插槽插槽北橋芯片組北橋芯片組ROM南橋芯片組南橋芯片組USB接口組接口組游戲、聲游戲、聲音接口組音接口組并行、并行、串行串行接口組接口組硬件系統(tǒng)：硬件系統(tǒng)：v CPUv 存儲(chǔ)系統(tǒng)v I/O設(shè)備計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)_主板主板網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心2022年5月25日星期三71計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)構(gòu)成的算機(jī)軟件系統(tǒng)構(gòu)成的完整系統(tǒng)。完整系統(tǒng)。 軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩

49、大軟件和應(yīng)用軟件兩大類類 。 一個(gè)硬盤是由一個(gè)或一個(gè)硬盤是由一個(gè)或多個(gè)圓盤組成，這些多個(gè)圓盤組成，這些盤的單面或雙面上覆盤的單面或雙面上覆蓋著用于記錄數(shù)據(jù)的蓋著用于記錄數(shù)據(jù)的一層磁性物質(zhì)。一層磁性物質(zhì)。磁道、扇區(qū)、柱面磁道、扇區(qū)、柱面 。 CPUCPU能夠直接存取的存能夠直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備叫做內(nèi)存。內(nèi)儲(chǔ)設(shè)備叫做內(nèi)存。內(nèi)存分為兩類：一類是存分為兩類：一類是只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROMROM，一類，一類是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM RAM 。 硬件系統(tǒng)由主機(jī)和外硬件系統(tǒng)由主機(jī)和外部設(shè)備等組成。部設(shè)備等組成。 總結(jié)總結(jié)1.4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理2022年年5月月25日星期三日星期三72 中央處理器中央處理器 (CPU) 是執(zhí)是執(zhí)行所有工作、思考所有問(wèn)行所有工作、思考所有問(wèn)題或進(jìn)行所有處理的計(jì)算題或進(jìn)行所有處理的計(jì)算機(jī)部件機(jī)部件 CPU 的部件的部件 算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元 ； 控制單元控制單元 ； 算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元 (ALU) 負(fù)負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)執(zhí)行的所有數(shù)學(xué)責(zé)計(jì)算機(jī)執(zhí)行的所有數(shù)學(xué)與邏輯功能與邏輯功能 控制單元控制計(jì)算機(jī)的所控制單元控制計(jì)算機(jī)的所有其他部件有其他部件中央處理器中央處理器2022年5月25日星期三73 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器基本分為兩種類型： 內(nèi)